Cinética química

“CINETICA QUIMICA”

OBJETIVO:

Analizar algunos sistemas básicos relacionados con la velocidad de reacciones para sistemas homogéneos.

Observar el efecto que tiene sobre la velocidad de reacción, cada uno de los factores siguientes: concentración y temperatura. También explicar el efecto que produce la presencia de un catalizador en una reacción química.

OBJETIVOS PARTICULARES:

•Establecer el concepto de velocidad de reacción.
• Calcular la velocidad de reacción de un sistema dado
• Emplear las leyes de velocidad para analizar un sistema dado.
• Determinar el orden de velocidad y la constante de velocidad de un sistema mediante las leyes de velocidad y métodos gráficos.
• Analizar los factores que modifican la velocidad de una reacción.
• Analizar los métodos teóricosque expresan la velocidad de reacción.
• Describir la Teoría de las colisiones.

INTRODUCCIÓN:

La cinética química es el área de la química que tiene que ver con la rapidez o velocidad con que ocurre una reacción.

La velocidad de la reacción es el cambio en la concentración de un reactivo o de un producto con respecto al tiempo.

Si A  B v = /[A] o v = /[B]/ t

La velocidad esproporcional a la concentración de los reactivos y a una constante de proporcionalidad llamada constante de velocidad (k).



La relación de la velocidad de una reacción con la constante de velocidad y la concentración de los reactivos elevada a alguna potencia se conoce como Ley de la velocidad.

Si tenemos la ecuación:

aA + bB ↔ cC + dD

La ley de la velocidad dice:
v = k [A]x [B]yDonde x y y son valores experimentales que hablan de las relaciones entre las concentraciones de A y B y la velocidad de la reacción.

Cuando x y y se suman establecen el orden de la reacción
• Las reacciones de primer orden son aquellas cuya velocidad depende de la concentración de un reactivo elevado a la primera potencia.
• Las reacciones de segundo orden son aquellas en las que la velocidaddepende de la concentración de un reactivo elevado al cuadrado o de la concentración de dos reactivos.
• Las reacciones de orden cero son aquellas cuya velocidad es una constante.
• Las más comunes son las de primer y segundo órdenes





Velocidad de reacción y energía

Generalmente, la velocidad de las reacciones aumenta en función de la temperatura. Esto último se debe a que alaumentar la temperatura, aumenta la energía cinética de las moléculas, provocando choques entre ellas.
Para que se dé una reacción entre dos moléculas, éstas deben chocar con una cierta fuerza (energía) y dirección, a fin de que los choques sean efectivos. Esto conduce a las moléculas a un estado o complejo activado. La energía necesaria para que se inicie una reacción química se llama Energía deactivación (Eact).



Gráficas de energía de reacciones endotérmicas y de reacciones exotérmicas



La energía absorbida o liberada en una reacción se conoce como calor de reacción y la podemos medir en entalpía o en energía libre de Gibbs.

Factores que afectan la velocidad
de las reacciones químicas

Existen algunos factores que afectan la velocidad de una reacción química, como:a) la naturaleza de los reactantes
b) la concentración de los reactantes
c) el área de superficie de un sólido
d) la temperatura de la reacción

• Concentración:

• Presión:


• Área de superficie de contacto:


• Temperatura:



CATALIZADORES

Algunas reacciones son extremadamente lentas, debido a que su energía de activación es muy grande. La velocidad de estas reaccionesse puede aumentar con la adición de sustancias que participan en la reacción, pero que no son consumidas en ella. Estas sustancias se conocen como catalizadores.
Su acción es disminuir la energía de activación de la reacción porque “acomodan” alas moléculas, haciendo que sus choques sean efectivos.



HIPOTESIS:

Comprobar que las reacciones correspondientes se modifican con distintos...